Studies on the Mass-production System for Making Biodegradable Film Based on Chitosan/gelatin Blend

키토산/젤라틴 블랜드 폴리머를 이용한 생분해성 필름의 대량생산 시스템에 관한 기초 연구

To mass-product useful biopolymer films, chitosan/gelatin blend films were prepared by solution casting method. Effect of mixing ratio, tensile strength(TS), elongation(${\Delta}E$) at break, total color difference(E), water vapor permeability(WVP) and oxygen permeability(OP) on chitosan/gelatin blend films properties were investigated. TS, ${\Delta}E$, E, WVP and OP values of chitosan/gelatin blend films were 43.43-38.30 MPa, 9.02-15.09%, 1.28-3.81, $0.8420-0.9673ng{\cdot}m/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$ and $1.5472{\times}10^{-7}-1.5424{\times}10^{-7}mL{\cdot}{\mu}m/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$, respectively. TS of the blend films decreased, while E and E of the blend films increased with increasing chitosan content. WVP and OP of the blend films did not show any significant relationship with mixing ratio and thickness of the blend films. OP of the blend films were lower than those of low density polyethylene and oriented polypropylene.

유용한 생분해성 필름의 대량생산 시스템에 관한 기초 연구로 키토산과 젤라틴을 이용하여 solution casting 방법으로 비율에 따라 혼합레진을 제조한 후 이를 열 압축기(heat press)로 혼합필름을 제조하였다. 또한, 키토산/젤라틴 혼합필름의 인장강도, 신장률, 색도, 수분 및 산소투과도와 같은 물리적인 특성에 있어 혼합비율이 미치는 효과에 대하여 조사하였다. 혼합비율로 제조된 키토산/젤라틴 혼합필름의 인장강도는 43.43 MPa에서 38.30 MPa로 점차적으로 감소하는 경향을 나타내었고, 신장률은 9.02%에서 15.09%로 인장강도 결과와는 다르게 증가되는 경향을 보였다. 필름의 외관을 결정하는 중요한 특성인 색도측정 결과, L값의 경우 키토산 함량이 증가할수록 혼합필름의 L값은 감소되었고, b값은 L값에 반비례로 증가되었다. 또한, 키토산의 함량이 증가함에 따라 제조된 혼합필름의 ${\Delta}E$ 및 YI 값들은 키토산 함량 15%를 제외하고는 보다 높은 값들로 측정되었다. 수분투과도는 $0.9673mL{\cdot}mm/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$에서 $0.8420mL{\cdot}mm/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$로 측정되었고, 산소투과도는 혼합비율에 따라 $1.5472{\times}10^{-7}mL{\cdot}mm/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$에서 $1.5424{\times}10^{-7}mL{\cdot}mm/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$로 측정되었다. Duncan의 다중비교 분석결과로 키토산의 농도가 증가함에 따라 혼합필름의 수분 및 산소투과도는 유의적인(P < 0.05) 차이를 나타내지 않았다.